交流调速系统及应用 资讯篇资讯5 6.ppt

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1、2008年江苏省精品课程《交流调速系统及应用》（资讯篇5-6）资讯5异步电动机的变频调速连续可调、连续可调但是!u1iφ恒磁通控制方式恒电压控制方式恒电流控制方式当频率f1下降小于额定值时，磁通增大，磁路饱和，励磁电流急剧上升，定子铁芯损耗急剧增大，电动机工作不正常。——低频时希望保持磁通恒定。当频率f1大额定值时，若保持磁通恒定，就必须使电源电压U1大于额定电压，但这是不允许的。——高频时应保持电源电压恒定为额定值。准备知识磁通Φ与励磁电流的关系曲线iitΦ在开始阶段，磁通与励磁电流基本呈线性关系；当

2、磁通增大到一定程度时，磁路将饱和。这时，若励磁电流继续增大，磁通将增加得很少；若磁通增大，励磁电流的波形将发生严重畸变，形成尖峰波。在变频调速时，有一个十分重要的要求，就是磁通必须保持恒定！iiφφ恒磁通控制方式什么是恒磁通控制?恒磁通控制用于什么场合?恒磁通控制是在电源频率f1发生变化时，同时改变电源电压Ｕ1，使磁通φ保持恒定的控制方式。恒磁通控制方式适用于电源频率小于额定频率的场合。恒磁通控制方式三相异步电动机定子绕组等效电路定子绕组反电动势当时，磁通φ保持恒定——严格恒磁通控制方式。当时，磁通Φ基

3、本保持恒定——近似恒磁通控制方式。恒磁通控制方式近似恒磁通控制方式下的机械特性（1）同步速n1——与频率成正比（2）临界转差率临界点转速降：工作频率较高时，电阻r1可以忽略，因此临界转速降与频率无关，变频调速特性曲线相互平行！恒磁通控制方式（3）最大转矩工作频率较高时，电阻r1可以忽略，因此：近似恒磁通控制方式下，即Tm近似恒定！恒磁通控制方式（3）最大转矩工作频率较高时，Tm近似恒定！工作频率较低时，电阻r1不可忽略，但定子电抗可忽略。ΔnmTm随着频率降低而减小；转速降随频率降低而降低，但直线段斜率

4、不变恒磁通控制方式U1/f1＝C的调频调速不是绝对的恒磁通调速。低频低速时，由于r1引起的电压降影响较大，电动机无法保持气隙磁通为恒值，使最大转矩Tm显著下降，限制了调速系统的带负载能力，甚至会出现低频起动时，起动转矩减太小不能带动负载的情况。这种近似恒磁通的调速方式仅适用于调速范围不大或负载转矩随转速下降而减小的负载（如风机和泵类负载）。对调速范围大的恒转矩负载，则应保证磁通在整个调速范围严格恒定，以保持Tm不变，因此系统应满足El/f1＝C的条件。近似恒磁通控制效果恒磁通控制方式某电动机的主要参数是

5、：45kW、50Hz、380V（相电压），80A（相电流），1480r/min。每相绕组阻抗0.25Ω，分析频率减小为10Hz时电机带负载能力的变化。讨论（1）电动机工作频率为额定频率（50Hz）1）满载运行时定子绕组压降——20V2）定子绕组反电动势——360V3）反电动势与频率之比——360：50＝7.24）定子磁通为额定值，相对量——100％恒磁通控制方式某电动机的主要参数是：45kW、50Hz、380V（相电压），80A（相电流），1480r/min。每相绕组阻抗0.25Ω，分析频率减小为10H

6、z时电机带负载能力的变化。（2）电动机工作频率为10Hz1）满载运行时定子绕组压降——20V2）定子绕组电压——380×0.2＝76V3）定子绕组反电动势——56V4）反电动势与频率之比——56：10＝5.65）定子磁通相对量——5.6/7.2×100％＝78％与额定磁通相减小22％，带负载能力下降保持带负载能力不变的基本途径是保持磁通不变恒磁通控制方式严格恒磁通控制方式下的机械特性El/f1＝常数，最大转矩Tm为恒定值，即使在低频下也能保持最大转矩。但是!电动势El无法测量和调节！在控制回路加函数发生

7、器，抵偿低频时定子电阻引起的压降损失（低频转矩提升）。保证El/f1＝常数的严格恒磁通调速。恒磁通控制方式严格恒磁通调节规律在频率较高时，r1的影响较小，El与U1近似相等，频率跟随U1进行调节即可；在频率较低时，r1的影响较大，El与U1相差较大，调节频率时，必须先通过函数发生器对U1进行补偿后再进行调节，以保证实现El/f1＝常数的恒磁通调速。电压补偿原理在低频运行时，在输入电压中适当增加补偿电压以补偿定子绕组压降在输入电压中所占的比例，使磁通φ保持恒定。某电动机的主要参数是：45kW、50Hz、3

8、80V（相电压），80A（相电流），1480r/min。每相绕组阻抗0.25Ω，为使频率减小为10Hz时电机带负载能力不变，求电压补偿量。恒磁通控制方式某电动机的主要参数是：45kW、50Hz、380V（相电压），80A（相电流），1480r/min。每相绕组阻抗0.25Ω，为使频率减小为10Hz时电机带负载能力不变，求电压补偿量。磁通φ不变绕组反电动势与频率的之比不变（7.2）反电动势（72V）绕组压降（20V）电源电压（92V）补偿量（